FCS系統

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FCS系統(Fieldbus ControlSystem)

　　FCS系統是現場匯流排控制系統的簡稱，是以現場匯流排為基礎貫穿於生產現場，在測量、執行機構(過程式控制制現場儀錶)和控制設備(控制室操作站)之間實現雙向、串列、多節點數字通信的控制系統。該系統具有開放性、分散性的技術特點，是目前最先進的控制系統裝置。在FCS技術中，每個現場設備都是靠智能化、能夠相互通信、具有特定功能的設備，其系統結構特點是全分散式，包括現場設備位置分散和功能塊分散。

　　在FCS技術中，每個現場設備之間的聯繫均通過現場匯流排來實現。現場匯流排是一種數字式、串列、多點的，用於最底層工業控制設備及儀錶(如感測器、執行器及現場控制器)互連通信的數據匯流排。現場匯流排採用數字串列通信，其基本結構為匯流排型。

　　各個現場設備都與匯流排相接並共用這一匯流排來互相交換數據。例如：一個現場設備經匯流排發佈一個控制命令，相應現場設備從匯流排上接收到這一命令後，執行命令所要求操作。同時，其他設備雖然接收到這一命令，因該命令是針對特定設備的。所以，除了該設備以外，其他設備並不執行這一命令。

　　FCS的優勢在於：它是DCS/PLC繼承發展的結果。它在很多方面繼承了DCS/PLC成熟技術。例如在人機界面操作站、基於IEC61131-3的編程組態方法、熱備冗餘思想和方法、遠程I/O、現場變送器和閥門定位器等儀錶的兩線制供電、本質安全防爆等方面。但是FCS相對於DCS/PLC的技術進步產生了質的飛躍，超越了DCS/PLC的框架，也不適當再稱之為"改進了的DCS/PLC"。FCS最深刻的改變是現場設備的數字化、智能化和網路化。DCS多為模擬數字混合系統，FCS是分步式網路自動化系統。DCS採用獨家封閉的通信協議，FCS採用標準的通信協議。DCS屬多級分層網路結構，FCS為分散控制結構。故FCS比傳統DCS性能好，準確度高，誤碼率低。FCS相對於DCS組態簡單，由於結構、性能標準化，便於安裝、運行、維護。

　　FCS本質是信息化處理現場，核心是匯流排協議，基礎是數字智能現場裝置。

　　現場匯流排作為一種生產現場應用的，在微機化測量控制設備之間實現雙向串列多節點數字通信的底層控制系統，其形成了工廠底層網路，完成現場控制設備之間的多點數字通信，實現現場各個控制設備之間、生產現場與外界韻信息交換。現場匯流排技術主要目的是實現現場設備及現場控制過程的管理，過程管理和設備管理是現場匯流排技術的主要內容；對於現場匯流排工業系統，不僅需要管理控制設備信息，還需要管理信息。通過現場匯流排可實現一個企業的信息集成，實施管理與現場控制綜合自動化。在現場匯流排的組成結構中，智能儀錶是現場設備管理的基礎，起著不可或缺的作用，其在一定程度上已完全體現了現場匯流排技術的功能：

　　①智能儀錶可以輸入輸出數據，完成信號的轉換，結合預定的規律進行一定的計算和處理，實現信息處理的現場化，達到控制部分現場設備的目的。

　　②智能儀錶的傳輸信號已由模擬信號改為數字信號。過去儀錶採用模擬信號，通過電流將信息遠距離傳送應用於工業生產現場和控制室之間，而電壓傳遞同一信息應用於控制室和並聯的多個儀錶中，在電流及電壓信號的傳輸中，最可怕的是信號衰減的不可預估性，為信號的準確傳輸留下致命的缺陷；而逐漸取代模擬信號的數字信號傳送的是數據的開關量，其不存在信號的衰減，從而為信號的遠距離精確傳送提供了堅實的基礎。

　　③智能儀錶具有強大的自診斷能力，可以及時指示和預測故障，完成預防性維護工作，具有更高的可靠性、互操作性、安全防爆性。

　　在其它組成結構中，通信系統作為信號聯結的樞紐，為信息交換提供了保障，而電腦管理軟體則充分發揮智能儀錶的診斷能力，通過一系列的組態、分析、診斷，達到提高現場生產管理水平和生產效益的目的。

　　總而言之，從技術角度上來講，現場匯流排技術有著較強的開放性、互操作性和互用性，在設備方面，智能化和功能自治性較為顯著，在系統結構方面，高度分散性以及有效適應現場環境則是它的特點。因為這些特點的存在，應用現場匯流排技術具有一系列的優勢，硬體數量和投資可以得到合理安排，在一定程度上節約了安裝和維護開銷的費用，系統的準確性和可靠性程度較高等。